非圆齿轮行星轮系引纬机构的反求设计与仿真分析
基于MATLAB的非圆行星齿轮结构设计
基于MATLAB的非圆行星齿轮结构设计
郭守存;李殿起;尚志强;张春鹏;魏爽
【期刊名称】《重型机械》
【年(卷),期】2016(000)004
【摘要】非圆行星齿轮机构是液压马达的重要组成部分,非圆行星齿轮的设计正确与否将影响液压马达的工作特性.本文将基于MATLAB对4-6型非圆行星齿轮的节曲线和齿廓进行设计,通过三维软件完成非圆行星齿轮机构的建模,在建模的基础上对齿轮机构进行特性分析,为非圆行星齿轮液压马达的设计与应用提供了理论依据.【总页数】4页(P49-52)
【作者】郭守存;李殿起;尚志强;张春鹏;魏爽
【作者单位】沈阳工业大学,辽宁沈阳110023;沈阳工业大学,辽宁沈阳110023;沈阳工业大学,辽宁沈阳110023;沈阳工业大学,辽宁沈阳110023;沈阳工业大学,辽宁沈阳110023
【正文语种】中文
【中图分类】TH132.424
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傅里叶非圆齿轮驱动导条机构设计及其分析
傅里叶非圆齿轮驱动导条机构设计及其分析
陶德华;李凝;胡礼广;王笑
【期刊名称】《毛纺科技》
【年(卷),期】2022(50)10
【摘要】为优化导条机构的运动特性,使导条在一定动程范围内作等速往复直线运动,提出了一种运用一阶及其二阶变性傅里叶级数型非圆齿轮副和正弦机构的组合传动的导条机构。
建立了该机构的运动学方程,并利用MatLab编写了该机构的运动学特性辅助分析软件,以导条等速运动特性为目标函数,以非圆齿轮传动特性为约束条件,利用遗传算法对该机构进行优化运算。
根据优选到的结构参数进行三维实体建模,并进行虚拟样机仿真试验,将试验结果与理论分析结果进行对比,得出所设计机构能够很好地满足粗纺梳毛机成形装置的卷绕工艺要求,同时验证了所建立的运动学方程的正确性。
【总页数】5页(P94-98)
【作者】陶德华;李凝;胡礼广;王笑
【作者单位】浙江师范大学行知学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS103.1
【相关文献】
1.傅里叶节曲线非圆齿轮传动仿真及参数影响研究
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变性高阶比傅里叶非圆齿轮驱动差速泵设计与试验5.一种傅里叶非圆齿轮驱动的横封机构设计
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非圆轮系加工番茄果秧分离振动发生器设计及仿真
非圆轮系加工番茄果秧分离振动发生器设计及仿真朱兴亮;袁盼盼;张学军;李成松;王丽红;张娜【摘要】In order to solve existing problems of processing tomato fruit separation vibration generator clogging, vibration etc., the advantages, complex variable speed and variable motion and smooth and precise transmission, of non-circular planetary gear train was used.The processing tomato fruit separation vibration generator based on non-circular Planetary gear train was designed, and its working principle was elaborated.Virtual prototype model of non-circular gear train vibration generator was established, and the angular displacement and angular velocity curve of demand and simulation was compared.The result shows that Demand and simulation curve of a high degree of consistency, and non-circular gear vibration generator can meet the demands of processing tomato fruit seedling separation.%针对现有加工番茄果秧分离振动发生器易堵塞及振动大等问题,基于非圆齿轮轮系可实现复杂变速变向运动及传动平稳精确等优点,设计了一种非圆轮系加工番茄果秧分离振动发生器,并阐述了其工作原理.建立了非圆轮系振动发生器虚拟样机模型,对比了需求与仿真角位移和角速度曲线,结果表明:需求与仿真曲线吻合度较高,非圆轮系振动发生器可满足加工番茄果秧分离需求.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2017(039)012【总页数】4页(P94-97)【关键词】加工番茄;果秧分离;非圆轮系;振动发生器【作者】朱兴亮;袁盼盼;张学军;李成松;王丽红;张娜【作者单位】新疆农业大学机械交通学院,乌鲁木齐 830052;新疆农业大学机械交通学院,乌鲁木齐 830052;新疆农业大学机械交通学院,乌鲁木齐 830052;石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子 832000;石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子 832000;石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子 832000【正文语种】中文【中图分类】S225.92新疆地处北纬37°～47°之间，是除地中海地区、美国加利福尼亚地区、中国内蒙古地区之外的世界优质加工番茄种植区。
非圆齿轮传动
齿轮传动是机械传动中最普遍的,已有着上千年的历史。
齿轮是机器和仪器中广泛应用的传动件之一,用来传递两轴间的回转运动,其传动比可以是常数(定传动比),也可以是变数(变传动比)[1]。
长期以来,广泛应用于生产的是圆齿轮,即节曲线为圆形、传动比为定值的齿轮(如圆柱齿轮、圆锥齿轮)。
然而,在某些场合需要机构作为变速比传动,传统的圆齿轮已不能满足这一要求。
于是人们突破圆齿轮的局限,提出了非圆齿轮的概念。
非圆齿轮传动以其特有的非匀速比传动,满足了实际需求。
非圆齿轮主要运用在两轴变速比传动中,可实现主动机构与从动机构的非线性关系。
它的节曲线形状是按运动要求设计的,和其它能得到非匀速的机构相比,具有明显的优点[2]。
非圆齿轮机构可以实现主动件和从动件转角问的非线形关系，在仪器和机器制造业愈来愈多地采用非圆齿轮机构来替代凸轮机构、连杆机构和其它运动机构。
已广泛地应用于自动机械、运输、仪器仪表、泵类、流量计等工业装置中[3]。
非圆齿轮机构具有结构紧凑、传动精确、平稳、容易实现动平衡等优点,因此对非圆齿轮的动力学分析的研究也变得日益重要[4]。
目前对于圆齿轮的动力学问题，国内外已经有了相对成熟的研究结果,建立了包括齿轮啮合动态激励基本原理、齿轮振动分析模型、齿轮系统参数振动学、齿轮系统间隙非线性动力学等较为成熟的系统理论和方法。
对于非圆齿轮这种特殊的齿轮动力学问题的研究，也已有了一定的进展。
而对于非圆齿轮的动态特性的研究却不够成熟。
本课题针对非圆齿轮传动问题,首先基于非对称渐开线齿轮的啮合理论,对非对称渐开线齿轮传动的啮合特性进行分析,推导出有关非圆齿轮传动的基本设计参数的计算公式和齿廓曲线方程。
其次,采用三维实体建模软件PRO/E建立非圆齿轮的三维实体模型,并探讨非圆齿轮传动的运动学与动力学模型、用Simulink对非圆齿轮的啮合情况进行仿真分析,研究非圆齿轮的运动学与动力学特性；采用有限元分析软件ANSYS对非圆齿轮进行有限元模态分析,对非圆齿轮振动特性进行分析研究。
【CN109826927A】二次不等幅非圆齿轮传动行星轮系取苗机构的设计方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910271701.1(22)申请日 2019.04.04(71)申请人 浙江理工大学地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街928号(72)发明人 童志鹏 俞高红 刘朋飞 黄佳辉 李祥 (74)专利代理机构 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 33240代理人 黄前泽(51)Int.Cl.F16H 37/12(2006.01)A01C 11/02(2006.01)G06F 17/50(2006.01)(54)发明名称二次不等幅非圆齿轮传动行星轮系取苗机构的设计方法(57)摘要本发明公开了二次不等幅非圆齿轮传动行星轮系取苗机构的设计方法。
现有反求得到的行星轮系总传动比常会出现过大值、过小值、波动过大等情况，且没有考虑移栽臂姿态要求。
本发明基于给定的理想取苗轨迹和关键点的位置与秧针姿态角要求，建立两杆机构的平面模型，求解模型获得连杆的杆长和转动中心，筛选合理的解，优化数据值，结合理想取苗轨迹计算总传动比；将两自由度的连杆降为单自由度，以两级齿轮的行星轮系作为连杆运动的驱动件，分配两级传动比，从而得出了一种二次不等幅齿轮传动行星轮系取苗机构。
本发明使行星轮系传动更为平稳，设计出的取苗机构准确性和可靠性都较高。
权利要求书5页 说明书11页 附图7页CN 109826927 A 2019.05.31C N 109826927A1.二次不等幅非圆齿轮传动行星轮系取苗机构的设计方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一、根据取苗要求，确定取苗轨迹的五个关键点的坐标以及秧针在各关键点的姿态角：关键点A处秧针开始进入钵苗盘，设定秧针在A点的姿态角为γ1，秧针的姿态角定义为秧针与水平面的夹角；关键点B处秧针夹紧钵苗，设定秧针在B点的姿态角为γ2；关键点C 为取苗结束点，设定秧针在C点的姿态角为γ3；关键点D为持苗阶段点，设定秧针在D点的姿态角为γ4；关键点E落苗点，设定秧针在E点的姿态角为γ5；步骤二、建立五位姿二杆开链机构的数学模型，求解五位姿二杆开链机构的两杆杆长；所述的五位姿二杆开链机构由杆Ⅰ和杆Ⅱ组成，其中FG表示杆Ⅰ，GP表示杆Ⅱ，F为固定铰链点，G为动铰链点，P为杆Ⅱ自由端端点；2.1 建立杆Ⅱ从关键点A运动到另外的第i个关键点时的坐标及位姿转换关系矩阵，i ＝2,3,4,5：其中，关键点A对应杆Ⅱ的位姿为q 1，位姿包括坐标和姿态角；中间变量D 11i ＝cosγ1i ,D 12i ＝-sinγ1i ,D 13i ＝x i -x 1cosγ1i +y 1sinγ1i ,D 21i ＝sinγ1i ,D 22i ＝cosγ1i ,D 23i ＝y i -x 1sinγ1i -y 1cosγ1i ,D 31i ＝0,D 32i ＝0,D 33i ＝1；γ1i ＝γi -γ1，γ1i 表示杆Ⅱ的位姿q i 相对位姿q 1的角位移，第i个关键点对应杆Ⅱ的位姿为q i ，γi 表示杆Ⅱ在第i个关键点处的姿态角，γ1表示杆Ⅱ在关键点A处的姿态角，x i 表示第i个关键点的x坐标，y i 表示第i个关键点的y坐标，x 1表示关键点A的x坐标，y 1表示关键点A的y坐标；2.2建立矩阵坐标方程：其中矢量G 1＝(x g1,y g1)T 中x g1和y g1为位姿q 1对应的G点坐标，G i ＝(x gi ,y gi )T 中x gi 和y gi 为位姿q i 对应的G点坐标，矢量G 1＝(x g1,y g1)T 为未知定量，G i ＝(x gi ,y gi )T 为未知变量；2.3 根据FG杆长不变，建立约束方程：[G i -F]T [G i -F]＝[G 1-F]T [G 1-F] (3)其中矢量F＝(x f ,y f )T 为未知定量，x f 和y f 为固定铰链点F坐标；2.4 将矩阵坐标方程(2)代入约束方程(3)，整理得：H i x f +J i y f +K i ＝0(i＝2,3,4,5) (4)其中H i ＝G i1x g1-G i2y g1+G i3,J i ＝G i2x g1+G i1y g1+G i4,K i ＝G i5x g1+G i6y g1+G i7,G i1＝1-D 11i ,G i2＝D 12i ,G i3＝-D 13i ,G i4＝-D 23i ,G i5＝D 11i D 13i +D 21i D 23i,权 利 要 求 书1/5页2CN 109826927 A。
齿轮仿真耦合实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景齿轮作为机械传动系统中的重要组成部分，其性能直接影响着整个系统的效率和寿命。
为了提高齿轮设计的准确性和可靠性，本研究采用有限元分析（FEA）和刚柔耦合动力学仿真（Rigid-Flexibility Coupling）方法，对齿轮进行仿真耦合实验，以评估齿轮在实际工作条件下的力学行为和性能。
二、实验目的1. 建立齿轮的有限元模型，并进行网格划分。
2. 通过有限元分析，计算齿轮在静态载荷作用下的应力分布和变形情况。
3. 利用刚柔耦合动力学仿真，模拟齿轮在实际工作条件下的动态响应。
4. 分析齿轮的疲劳寿命和强度性能，为齿轮设计和优化提供理论依据。
三、实验方法1. 有限元模型建立与网格划分首先，根据齿轮的实际尺寸和材料属性，建立齿轮的几何模型。
然后，采用四面体网格对齿轮进行网格划分，确保网格质量满足仿真要求。
2. 静态载荷下的有限元分析在有限元分析中，将齿轮置于静态载荷作用下，通过求解非线性方程组，得到齿轮的应力分布和变形情况。
主要关注齿轮的齿面接触应力、齿根应力、齿面磨损和齿面疲劳寿命。
3. 刚柔耦合动力学仿真为了模拟齿轮在实际工作条件下的动态响应，采用刚柔耦合动力学仿真方法。
将齿轮视为柔性体，同时考虑齿轮与轴承、轴等部件的相互作用。
通过施加转速和扭矩等激励，模拟齿轮在旋转过程中的动态响应。
4. 疲劳寿命和强度性能分析在仿真过程中，对齿轮的疲劳寿命和强度性能进行分析。
通过计算齿面接触应力、齿根应力等参数，评估齿轮的疲劳寿命和强度性能。
四、实验结果与分析1. 静态载荷下的应力分布和变形通过有限元分析，得到齿轮在静态载荷作用下的应力分布和变形情况。
结果表明，齿轮的齿面接触应力主要集中在齿根附近，齿根应力较大。
同时，齿轮的变形主要集中在齿面和齿根处。
2. 刚柔耦合动力学仿真结果通过刚柔耦合动力学仿真，模拟齿轮在实际工作条件下的动态响应。
结果表明，齿轮的齿面接触应力、齿根应力等参数在旋转过程中发生变化，但总体上满足设计要求。
非圆齿轮的设计与建模
非圆齿轮的设计与建模李翔;刘燕【摘要】本文对非圆齿轮进行设计以及pro e建模，介绍了主动轮与从动轮节曲线的计算；压力角、根切、凹凸性的校核；齿数的确定；并以椭圆齿轮为例详细阐述了绘制节曲线及齿廓曲线的过程。
【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2016(015)010【总页数】2页(P68-69)【关键词】椭圆齿轮;设计;proe;建模【作者】李翔;刘燕【作者单位】上海工程技术大学;上海工程技术大学【正文语种】中文圆柱齿轮是应用普遍的机械传动机构，但非圆齿轮与圆齿轮相比具有传动比可变的优点，即当主齿轮做匀速运动时从动齿轮做变速运动，非圆齿轮的每个齿廓都不尽相同，设计和建模的过程都较为复杂，而且现阶段的cad建模工具没有提供较为方便的非圆齿轮的建模模块，所以如何快速进行非圆齿轮的设计与建模成为一大难题，本文提供了一种非圆齿轮设计及建模的方法。
非圆齿轮的设计主要包括节曲线的设计和齿型参数的确定。
若已知条件为非圆齿轮的传动比函数i12，模数m，中心距a。
(一)确定节曲线方程[1]。
设主动轮的瞬时角速度为ω1，从动轮的瞬时角速度ω2，当椭圆齿轮在任意瞬时，总有一个相对运动速度等于零的点p，称为瞬时回转中心，它位于非圆齿轮的连心线上，且满足条件：=所以可得：i12===化简可得主动轮方程：r1(φ1)=其中r1(φ1)为主动轮节曲线的向径。
从动轮节曲线方程也确定了(二)校准压力角、根切、凹凸性[2～3]。
非圆齿轮的压力角是变化的，变压力角易引起齿轮副的震动，压力角过大导致齿轮副自锁，甚至无法转动。
节曲线方程确定后求出最大压力角并与许用压力角比较。
节曲线上各点的曲率半径不同，曲率半径最小处易产生根切，齿轮的根切减弱了齿根部的强度与承载能力，求出最小的曲率半径，判断是否产生根切。
节曲线的凹凸性影响椭圆齿轮加工的方法，节曲线无内凹可用滚刀、齿条刀或插齿刀切制，而具有内凹的非圆齿轮则只能用插齿刀加工。
主动轮无内凹的条件从动轮无内凹的条件若节曲线最大压力角太大，或产生根切或内凹，则需修改输入的参数重新设计。
基于ANSYS的齿轮仿真分析
基于ANSYS的齿轮仿真分析齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于工业生产中的各种机械设备中。
齿轮的工作性能直接影响着整个传动系统的性能和可靠性。
为了确保齿轮的正常工作和延长使用寿命，需要对齿轮进行仿真分析。
本文将介绍基于ANSYS软件的齿轮仿真分析方法和流程。
首先，进行齿轮的几何建模。
使用ANSYS软件中的几何建模工具，根据实际齿轮的参数进行几何建模。
包括齿轮的齿数、模数、齿宽等参数。
建立三维模型后，对齿轮进行网格划分，生成有限元模型。
接下来，进行材料属性的定义。
根据实际齿轮的材料，定义材料属性。
包括弹性模量、泊松比、材料密度等参数。
这些参数将被用于后续的载荷和刚度分析。
然后，进行齿轮的载荷分析。
齿轮在工作过程中受到来自外界的载荷作用，主要包括径向力、切向力和轴向力等。
通过ANSYS中的载荷工具，对齿轮进行载荷加载。
可以根据实际工况设置载荷大小和方向。
进行齿轮的接触分析。
齿轮的接触是齿轮传动中的重要性能指标之一、通过ANSYS中的接触分析工具，可以计算齿轮接触面上的应力分布、接触区域和接触压力等参数。
这些参数对于齿轮的寿命和工作性能有重要影响。
进行齿轮的动力学分析。
齿轮在传动过程中会产生振动和噪声。
通过ANSYS中的动力学分析工具，可以计算齿轮的振动模态、固有频率和振动幅度等参数。
这些参数对于齿轮的运行平稳性和噪声控制有重要意义。
最后，进行疲劳分析。
齿轮在长时间使用过程中，容易出现疲劳破坏。
通过ANSYS中的疲劳分析工具，可以预测齿轮的寿命和疲劳破坏位置。
通过疲劳分析结果，可以调整齿轮的设计参数，提高其工作寿命。
综上所述，基于ANSYS的齿轮仿真分析包括几何建模、材料属性定义、载荷分析、接触分析、动力学分析和疲劳分析等步骤。
通过这些分析，可以评估齿轮的工作性能，指导齿轮的设计和改进。
同时，齿轮仿真分析可以帮助优化整个传动系统的工作性能和可靠性，提高机械设备的制造水平和整体效益。
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剑杆织机的引纬机构，是剑杆织机的核心机构之一，其运动性能如何将在很大程度上决定着整台织机的性能与档次。
所以，一种结构设计合理的剑杆引纬机构能够改善剑杆织机的工作效率与所生产产品的质量，提高经济效益。
本文提出了一种新型的剑杆引纬机构，即非圆齿轮行星轮系剑杆引纬机构。
本文中分析了剑杆织机的引纬工艺要求，得到了剑杆织机引纬时主轴转过不同角度的时候剑杆应该有的位移、速度以及加速度。
并以此为依据设定了剑杆的加速度运动曲线为一等腰梯形的形状的曲线，经过进一步计算后得到了剑杆的运动学模型。
本文设计的非圆齿轮行星轮系剑杆引纬机构的作用是将主轴的匀速转动转换成剑杆的有规律的往复运动，根据这一模型的传动规律建立运动学分析模型，结合其中非圆齿轮的特性得到节曲线方程。
再基于Visual Basic 6.0这个平台编写引纬机构反求设计与仿真软件，利用该软件可以反求出机构中各个参数的值，之后根据仿真的结果调整机构参数，最终得到符合引纬规律的合理的参数，证明本文设计的引纬机构是合理可行的。
关键词：非圆齿轮；引纬机构；反求；剑杆织机The weft insertion mechanism is one of the key mechanism of the rapier loom. Its athletic performance has a lot of impact about the rapier rooms’performance and its level. So, a weft insertion mechanism of the rapier rooms with reasonable structure can improve a lot of working efficiency, the quality of the product of the rapier rooms and the economic benefit. This paper comes up with a new weft insertion mechanism, named the planetary non-circular gears trains weft insertion mechanism.Some research about the technological requirements of the rapier loom has been done in this paper. The displacement, velocity and acceleration of the rapier was obtained when the spindle has different angle. And the motion curve of acceleration of the rapier has been designed as a isosceles trapezoid curve based on the research. Then the kinematics model of the rapier was worked out. The planetary non-circular gears trains weft insertion mechanism is used to change the uniform rotation of the spindle to reciprocating motion of rapier. According to the transmission rule of the planetary non-circular gears trains weft insertion mechanism the kinematics analytical model was finished. Combining with the character of non-circular gear its pitch curve was obtained. Meanwhile a reverse design and kinematic simulation software was compiled based on Visual Basic 6.0. The parameters of mechanism can be obtained by the software. Then these parameters were adjusted based on the result of simulation. The reasonable parameters which fit the law of weft insertion will be obtained at last, which proved that this weft insertion mechanism was reasonable and can be used. Keywords: Non-circular Gear; Weft Insertion Mechanism; Reverse Solution; Rapier Loom第1章绪论 (1)1.1 课题的研究背景与意义 (1)1.2 国内外剑杆引纬机构的研究现状及发展趋势 (2)1.2.1 剑杆引纬机构的简介 (2)1.2.2 国内外剑杆引纬机构的研究状况及发展趋势 (2)1.3 非圆齿轮的发展及研究情况 (5)1.3.1 非圆齿轮的介绍 (5)1.3.2 非圆齿轮的研究状况 (5)1.4 本设计的主要内容 (6)第2章非圆齿轮行星轮系引纬机构运动分析模型的建立 (8)2.1 剑杆织机的引纬工艺要求 (8)2.2剑头的理想运动学曲线方程的建立 (9)2.2.1 剑头理想运动曲线的构造 (9)2.2.2 剑头运动学曲线方程的建立 (10)2.3 非圆齿轮行星轮系引纬机构的模型简介 (13)2.4 非圆齿轮行星轮系引纬机构反求模型的建立 (15)2.4.1 反求设计思想的简介 (15)2.4.2 非圆齿轮行星轮系放大轮系的运动模型的建立 (15)2.4.3 第一级非圆齿轮行星轮系运动模型的建立 (17)2.4.4 第二级非圆齿轮行星轮系运动模型的建立 (18)第3章非圆齿轮行星轮系引纬机构反求设计与运动仿真软件的设计 (20)3.1 计算机辅助设计的简单介绍 (20)3.2 非圆齿轮行星轮系引纬机构反求设计与仿真软件的介绍 (20)3.2.1 引纬机构反求设计软件的开发思路 (20)3.2.2 引纬机构反求程序的关键性思想 (20)3.2.3 引纬机构参数的设定 (22)3.2.4 引纬机构反求软件的界面介绍 (23)3.2.5 引纬机构反求软件各个控件的介绍 (24)3.2.6 引纬机构反求软件的功能特点 (28)第4章引纬机构三维模型的建立与仿真 (29)第5章总结 (33)参考文献 (34)第1章绪论1.1课题的研究背景与意义纺织是人类社会最古老的一个生产部门，它与我们的生活息息相关。
随着农业的发展和手工编结技术的提高，纺织技术出现并发展起来。
随着工业技术的提高，织机以其纺织速度快、产品质量高等优点逐渐取代原始纺织手段开始迅速发展起来。
我国已成为全球第一纺织大国，现有生产能力为1.1亿纺纱锭，加工全球纺织纤维总量的42%～48%，生产的服装占全球服装产量的近二分之一，供应纺织品、服装占全球贸易量的二分之一[1]。
但我国却非纺织机械的生产大国，而是纺织机械的进口大国，织造行业对进口设备的依赖度比较大。
据统计，我国纺织机械在2011年上半年的进出口累计总额为38.56亿美元，同比增长44.89％，其中纺织机械进口28.00亿美元，同比增长48.48％[2]。
我国的织机行业经过几十年的发展，目前已具有一定的生产规模和生产能力[3]，但是与世界先进水平仍有较大的差距，因此纺织机械技术装备的研究和发展对提升我国纺织工业的总体水平和竞争力具有切实的意义[4]。
而引纬机构就是其中一项关键的研究内容。
引纬方式分为有梭引纬和无梭引纬，其中无梭引纬可分为喷水引纬、剑杆引纬、喷气引纬和片梭引纬四种[5]。
自1963年汉诺威国际纺织机械展览会首次展出了商业性剑杆织机以来，随着新材料和新技术的广泛应用，这种织机的工艺性能日趋完善。
80年代末，剑杆织机进入了全盛时期。
用剑杆织机加工织物的范围，从中厚织物发展到轻薄织物，从服装面料发展到装饰和产业用织物，由单层织物发展到毛圈及双层起绒织物，从狭幅发展到4.6m的阔幅，由低速发展到高速。
现今剑杆织机的最高入纬量已突破1100m/min，纬纱的选色从单色发展到最多达16色(德国Dornier剑杆织机)。
这是其他几种无梭织机不可比拟的[6]。
剑杆织机它是利用往复移动的剑状杆将检口外因定筒子上的纬纱引入梭口，与有梭织机相比，它的入纬串高，织物质量优，机器噪声低，劳动生产率高。
剑杆织机引纬过程纬纱始终受到剑头的积极控制，可适应强捻纬纱的织造，不会出现纬纱的退捻和纬缩疵点。
剑杆引纬具有极强的多色纬纱织造功能，能十分方便地进行多色任意换纬，并且选纬(换色)运动对织机速度不产生任何影响，在装饰织物加工、毛织物加工和棉型色织物等加工中都得到了广泛使用[7]。
1.2 国内外剑杆引纬机构的研究现状及发展趋势1.2.1 剑杆引纬机构的简介剑杆引纬机构是剑杆织机的五大核心机构之一，它将纬纱引入梭口，形成织物所需的纹理。
能保证引纬失误少，可靠性高，可以实现对许多引纬比较困难的纱线进行引纬，其制织品种的适应性极其广泛，同时剑杆织机的门幅宽，因此剑杆织机成为应用最广泛的一种无梭织机。
现代织机在适应高速、高效的同时，对引纬机构的性能要求越来越高，引纬机构的好坏直接决定整机性能的优劣[8]。
正因为剑杆引纬机构在剑杆织机中的重要作用，国内外许多纺织领域内的学者都对其进行了研究，并取得了许多的成果。
1.2.2 国内外剑杆引纬机构的研究状况及发展趋势目前，在国内外市场上出售的剑杆织机引纬机构主要有以下几种：共轭凸轮引纬机构，如图1-1所示，该引纬机构有一个自由度，由共轭凸轮、连杆机构和轮系组成。
共轭凸轮1使刚性角形杆H1AH2作往复摆动，摆杆AB和杆H1AH2刚性连接，通过四连杆机构ABCD驱动与摇杆CD刚性连接的圆柱齿轮2作往复摆动。
最后经过定轴轮系Z1、Z2、Z3和剑轮3的放大，使与剑轮啮合的剑带4获得往复直线运动。
这类机构很容易满足引纬要求的运动规律，其剑头运动规律在理论上可按照任意曲线要求来设计[9]。